专业好文档 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 山 东 广 播 电 视 大 学
课 程 设 计
2009级春季机械设计制造及其自动化专业 本 科
课程设计题目:液压与气动技术
学 生 姓 名: 石 来 强 学 号: 20091370050147 省 级 电 大: 山 东 电 大 分 校: 烟 台 电 大 专 业: 机 械 设 计 制 造 及 自 动 化 指 导 教 师: 宋 卫 国
1
专业好文档
1.1 设计背景
数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。我国是一个机床大国，数控技术和产业经过40多年的发展，从无到有，从引进消化到拥有自己独立的自主版权，取得了相当大的进步。有四百多万台普通机床。到目前为止，已有很多厂家生产经济型数控系统。
经济型数控车床的特点是价格低廉、编程简单、操作方便，具有数控机床的基本功能。经济型数控系统主要用于旧机床的改造和机械设备升级换代。 1.2 工作要求
采用8031单片机、高低压驱动大功率电力电子器件等设计简易数控装置，以驱动步进电动机构成半闭环数控系统，实现数控机床的位置控制。 （1）步进电机停/起、加/减速控制； （2）硬件电路设计； （3）驱动电源设计； （4）软件流程设计；
1
专业好文档 1.3 设计的目的及意义
数控技术综合运用了微电子、计算机、自动控制、精密检测、机械设计与制造等技术的最新成果，具有动作顺序的程序自动控制，位移和相对位置坐标的自动控制，速度、转速及各种辅助功能的自动控制等功能。由单片机控制、步进电动机驱动的经济型半闭环数控装置，具有结构简单、控制容易、成本低、维修方便，能迅速加减速和全数字化等优点，因此，可广泛用于速度与精度要求不高的经济型数控机床和旧设备的改造中。 2.1 主要技术要求
（1）步进电动机：75BF001 相数：3 部距角：1.5°/ 3°
相电流：3A 空载转矩：1750HZ 运行频率：1500HZ 工作方式：3相单3拍 （2）分辨率<10 um （3）进给速度<10m/min 2.2 系统方案
2.2.1 任务分析
系统要求是由单片机控制、步进电动机驱动的经济型开环数控装置，为了使系统得到更高的精度，我们给系统加了一个位置检测装置，其主要作用是为了检测位移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号相比较，若有偏差，经放大后控
1
专业好文档 制执行部件，使其向着消除偏差的方向运动，直至偏差等于零为止。只要提高检测元件和检测系统的精度，数控装置的加工精度将会大大提高。
该系统是基于单片机的应用系统，而单片机应用系统是以单片机为核心，配以一定的外围电路和软件，能实现某种或几种功能的应用系统。它一般由硬件和软件组成。硬件是系统的基础，软件则是在硬件的基础上对其合理的调配和使用，从而完成应用系统所要完成的任务。
1
2.2.2 系统总体框图
由上述分析可知，系统需要由CPU（单片机）、存储器扩展电路、主轴电机的驱动电路，半闭环进给系统的控制、键盘显示电路，以及电路的供电的电源等六部分组成。其总体框图如图2.1所示。
图2.1 系统总体框图
由上图可以看出，系统是通过键盘输入给定的X轴Y轴的坐标，通过单片机内部处理，使单片机输出的脉冲经过光电隔离开关送入步进电机的驱动电路，到达步进电机的绕组，然后再通过速度检测元件，将步进电机的速度转变为脉冲量的变化，再通过整形放大送给单片机进行记
2
2016年电大机电控制及可编程序控制器技术课程设计全参考
